KJ90NB安全監控系統局部通風機3.0閉鎖功能的實現

郝宏偉 李博英

（山西蘭花科創玉溪煤礦有限責任公司,山西 晉城 048000）

局部通風機3.0閉鎖功能的實現對提高局部通風機的管理和增強瓦斯防治能力發揮著十分重要的作用。甲烷風電閉鎖功能涉及到分站、斷電器具體用法不同，容易混淆，對現場技術人員及維護人員要求較高，需要熟悉監控設備和風機開關的工作原理[1-4]。一般情況下，各煤礦使用的安全監控系統和局扇開關的廠家往往不同，局部通風機3.0閉鎖的安裝接線也相對復雜，對此項規定的實施帶來了困難。

玉溪煤礦是煤與瓦斯突出礦井，瓦斯防治工作是安全管理的重點，局部通風機3.0閉鎖功能的實現對于煤礦安全生產有著重要意義。為提高該礦的瓦斯治理能力，實現3.0閉鎖功能，對閉鎖要求及原理進行了分析，設計了雙電源切換開關的閉鎖接線方法。

本文對重慶煤科院KJ90NB安全監控系統和電光防爆科技股份有限公司雙電源切換開關的局部通風機3.0閉鎖功能實現進行具體說明。分析了雙電源切換開關的控制原理，通過一個斷電儀實現了雙風機的3.0閉鎖控制，詳細說明了局扇3.0閉鎖的系統設置和安裝，為推動此項規定的實施提供參考。

1 局部通風機3.0閉鎖的安裝

1.1 安裝局部通風機3.0閉鎖所需監控設備。

所需設備：重慶煤科院監控分站1 臺，開停傳感器4臺，3.0閉鎖斷電儀1臺，甲烷傳感器2 臺。KJ90-F16D安全監控分站設置有局部通風機3.0閉鎖斷電儀的指定接口（端口7和端口8），接入其中一個即可。開停傳感器安裝到對應的局部通風機電纜上。

1.2 局部通風機3.0閉鎖的安裝和改線

局部通風機雙電源切換開關使用電光防爆科技股份有限公司的煤礦風機用隔爆型雙電源真空電磁起動器，型號為QBZ-2×120/1140（660）ASF。圖1為隔爆型雙電源真空電磁起動器的控制原理圖。

為達到《煤礦安全監控系統通用技術要求》（AQ6201-2016）中關于局部通風機閉鎖的要求，需要對局部通風機雙電源切換開關的控制回路進行改線。將3.0閉鎖斷電儀的常閉控制觸點與雙電源切換開關的啟動按鈕串聯連接。當3.0斷電儀動作時，常閉控制觸點斷開，雙電源切換開關的啟動按鈕按下后不能形成通路，因而不能啟動。當局部通風機已經啟動，雙電源切換開關由內部的自保回路保持運行狀態，即使3.0斷電儀的常閉觸點斷開，局部通風機仍能保持正常運行。

圖1 雙電源真空電磁起動器控制原理圖

改線方法：將雙電源切換開關接線腔內一級局部通風機啟動按鈕與K1點之間的連線（即圖1中15點）部通風機啟動按鈕與K2之間的連線斷開，把3.0斷電儀常閉控制觸點接入局部通風機一級啟動按鈕QA1與K1之間、二級啟動按鈕QA2與K2之間。如圖2所示。

圖2 雙電源切換開關改線圖

局部通風機啟動時按下一、二級啟動按鈕QA1、QA2，中間繼電器ZJ1、ZJ2線圈得電，此時局部通風機啟動。局部通風機運行時，中間繼電器線圈ZJ1經觸點CJ1與K1構成回路、ZJ2經觸點CJ2與K2構成回路，3.0斷電儀常閉控制觸點無電流通過。局部通風機運行，而工作面或回風流甲烷濃度達到3.0%時，斷電儀常閉控制觸點斷開，對局部通風機運行沒有影響。當局部通風機停止運行時，中間繼電器ZJ1、ZJ2無電，此時工作面或回風流甲烷濃度達到3.0%時，斷電儀常閉控制觸點斷開，按下一、二級啟動按鈕QA1、QA2無法形成回路，局部通風機不能啟動，實現了閉鎖功能。

2 安全監控系統軟件設置

在KJ90NB系統上進行局部通風機3.0閉鎖設置。在菜單上選擇【控制】→【控制邏輯】→【風電瓦斯閉鎖】，即可進入局部通風機3.0閉鎖設置界面。設置步驟：第一步，選擇安裝有局部通風機3.0閉鎖設備的安全監控分站；第二步，選擇風機臺數，從下拉菜單中選擇局部通風機對應測點；第三步，添加需要關聯的工作面和回風流甲烷傳感器；第四步，保存并下發即可。

3 局扇3.0閉鎖功能測試

為確保測試過程中不會引起甲烷超限等意外事故，選取新開口的掘進巷道進行測試，巷道深度不超過5m。測試地點為該礦井下東甲烷抽放巷，此掘進巷道為新開口巷道。

檢查測試所需的東甲烷抽放巷工作面及回風流甲烷傳感器、局部通風機開停傳感器、甲烷電閉鎖斷電儀、局部通風機3.0閉鎖斷電儀、局部通風機切換開關等設備工作狀態，確認處于正常狀態后開始測試。

（1）讓局部通風機主機和備機都處于停止運行狀態，東瓦斯抽放巷工作面及回風流甲烷傳感器數值正常，對工作面甲烷傳感器進行充氣，將甲烷濃度調至3.21%。此時，掘進巷道內動力設備已斷電，局部通風機3.0斷電儀動作。啟動局部通風機，主局和副局都不能啟動。

（2）在局部通風機被閉鎖不能開啟狀態下，通過密碼操作KJ90NB安全監控系統，手動解除3.0閉鎖。此時，3.0斷電儀閉鎖狀態解除，啟動局部通風機，風機正常啟動，主副局切換正常。

（3）停止局部通風機運行，3.0斷電儀仍處于正常閉鎖狀態，局部通風機不能啟動。將甲烷濃度調至1.49%，局部通風機3.0斷電儀閉鎖自動解除。此時，啟動局部通風機，風機正常啟動，主副局切換正常。

（4）局部通風機處于正常運行狀態，待工作面甲烷傳感器數據恢復正常后，再次進行充氣，將甲烷濃度調至3.21%。此時3.0斷電儀不動作，局部通風機正常運行，主副局切換正常。

（5）將工作面甲烷傳感器、開停傳感器斷線，3.0斷電儀不動作，局部通風機正常運行，主副局切換正常。

4 結語

通過以上測試，表明該礦實現了局部通風機3.0閉鎖功能,達到了以下要求：（1）在局部通風機停止運行狀態下，在工作面甲烷濃度達到3.0%時，對局部通風機進行閉鎖，使之不能啟動；（2）通過密碼操作解除對局部通風機的閉鎖；（3）當甲烷濃度低于1.5%時，自動解除局部通風機3.0閉鎖。局部通風機3.0閉鎖功能的實現，增強了該礦的局部通風機管理能力和瓦斯治理能力，從技術上避免了瓦斯超限后，在未采取措施的情況下誤啟動局部通風機，防止了“一風吹”，為該礦的生產建設提供了安全保障。